主要任務
中國地質科學院圍繞國家發展戰略目標、國土資源部工作職能和國際科技前沿，從事相應的前沿性、基礎性和戰略性研究及重大關鍵技術研究，承擔全國性及跨區域的基礎地質研究，開展礦產資源、地下水資源、地質環境與地質災害研究及相關的基礎性工作，實現地質科學知識創新和技術創新，取得高水平的創新成果探索和建立符合地球科學研究規律、與國際結構的科研新體制、新機制，建設具有國際水平的地質科學創新基地。促進科技成果轉化，興辦高科技企業，推動科技成果產業化。
參與擬定相關的地質科技中、長期發展規劃，申報和組織實施重大科研項目；對國土資源大調查工作提出項目建議，協同中國地質調查局組織實施國土資源大調查計畫，承擔國土資源大調查重大項目
按照開放、流動、競爭、擇優的原則，培養具有創新意識、創新精神和創新能力的高素質地質科技人才
開展國內外科技交流與合作。
科研機構
中國地質科學院下設16個全國性、區域性、專業性的研究機構，1個國家級地質博物館，以及50多個實驗室。辦有20多種專業刊物。
地質研究所
1956年成立於北京。設有區域地質與成礦規律、構造地質、地層與古動物、地層與古植物、變質地質、鎂鐵超鎂鐵岩及有關礦產、同位素地質年代、火山岩及中酸性侵入岩、沉積地質、岩石圈構造物理、極地地質及國外地質、情報等研究室。主要任務是研究中國重要地區的重大基礎地質和地質理論問題；岩石、地層、同位素年代學和中國基礎地質資料的綜合研究和總結；中國和洲際地質圖件的編制；新技術方法在基礎地質和區域地質研究中的套用；以及國外地質的綜合研究。
礦產資源研究所
1956年成立於北京。原名礦物原料研究所，1978年改稱礦床地質研究所，2003年改稱礦產資源研究所。設有區域成礦規律、黑色及有色金屬礦床地質、稀有稀土和貴金屬礦床地質、礦產勘探綜合方法、沉積與非金屬礦床地質、礦物和礦石、穩定同位素實驗、成礦成岩實驗、數學地質等研究室。主要任務是在研究解決中國礦產勘查中的關鍵科學技術問題的同時，研究中國重要礦床的礦物、岩石、地球化學特徵，成礦作用機理，發展成礦理論；研究和總結國內主要礦產的成礦條件和分布規律；開展中國礦產區劃和全球礦產地質的研究，以及新技術、新方法在礦床地質工作和礦產預測中的套用。
地質力學研究所
中國地質科學院是在李四光倡導建立的地質力學研究室(1956)的基礎上逐步發展起來的專業性研究所。所址在北京。
設有區域構造與成礦規律，能源礦產地質，礦田構造與動力成岩成礦，第四紀冰川地質與環境地質，地殼穩定性、地應力與岩石力學、構造應力場、古地磁，新技術開發，地球化學及同位素年齡，測試中心等研究室。主要任務是運用地質力學的理論與方法，研究地殼各類構造體系的發生、發展及礦產分布規律，以及構造帶地球化學特徵、構造動力成岩成礦作用，為礦產預測提供依據；研究現今構造體系的活動性、岩石的力學性質、構造應力場特徵，為城市及重點工程建設地區地殼穩定性評價提供依據；開展第四紀冰川及第四紀地質研究，探討第四紀時期氣候的演化規律，為環境及國土整治服務。
岩礦測試技術研究所
1978年成立於北京。其前身是1952年建立的地質部北京實驗室，1956年併入礦物原料研究所,改稱為化學分析研究室。設有礦物與採樣，岩石與礦石等6個研究室。配有等離子光譜儀,原子吸收光譜儀、X螢光光譜儀等先進設備。主要任務是根據地球科學研究，地質礦產資源評價的需要，研究發展岩石礦物分析新技術和新方法，開展各種岩石礦物標準物質的定值分析與研製工作，承擔複雜疑難樣品的測試、仲裁分析。
水文地質工程地質研究所
在1956年成立於北京，1965年遷至河北省石家莊市正定縣。設有地下水資源、環境工程地質、區域水文地質、地熱及礦泉、水文地球化學、工程地質力學、第四紀地質、岩土工程、同位素水文地質、礦床水文地質、製圖、科技情報等研究室，以及水文地質測試中心和環境地質開放研究實驗室等。主要任務是研究和解決國民經濟建設中帶有普遍性、關鍵性的水文地質、工程地質、環境地質科學技術問題，開展地下水資源評價、合理開發和科學管理研究，發展水文地質學、工程地質學的理論及其技術方法。
岩溶地質研究所
中國地質科學院尾礦中試基地大門1976年成立於桂林。設有區域岩溶地質、岩溶水文地質、岩溶工程地質、岩溶探測技術、岩溶地質科
技情報、實驗分析等研究室。主要研究解決中國岩溶形成發育規律、岩溶水資源的形成條件、分布規律及其探測方法，以及岩溶區國民經濟建設中的岩溶資源的開發利用，環境治理、岩溶地質災害問題和有關技術方法問題；開展國家性岩溶資料的綜合、總結和研究、發展岩溶地質理論和岩溶探測技術，為中國岩溶區的國土整治、規劃服務
